|
Первые вспышки света во Вселенной
|
|
|
|
Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба (JWST) зафиксировал самые ранние свидетельства того, что свет проникает сквозь космос. Международная группа исследователей использовала JWST для наблюдения за древней галактикой, которая излучала свет всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва, когда густой туман из нейтрального газообразного водорода затруднял проникновение света сквозь темноту.
|
|
|
|
Эта галактика, получившая название JADES-GS-z13-1-LA, каким-то образом умудрилась засиять, хотя ее свет должен был полностью поглощаться плотным туманом.
|
|
|
|
ДЖЕЙДС - одна из самых удаленных галактик в известной Вселенной. Ее свету пришлось преодолеть расстояние почти в 13,5 миллиардов световых лет, чтобы достичь JWST, что также означает, что эта галактика почти такая же древняя, как и сама Вселенная.
|
|
|
|
Чем дальше в космос заглядывают астрономы с помощью телескопов, подобных JWST, тем дальше в прошлое они заглядывают, почти до самого Большого взрыва.
|
|
|
|
Более того, JWST обнаружил излучение Лаймана-альфа от JADES, которое представляет собой специфическую, отчетливо яркую длину волны света, которая очень легко поглощается нейтральным водородом.
|
|
|
|
|
|
|
По мнению исследователей, тот факт, что телескоп обнаружил это излучение, означает, что туман, непосредственно окружающий галактику, должен рассеяться.
|
|
|
|
Это говорит о том, что ДЖЕЙДС активно удалял нейтральный газообразный водород.
|
|
|
|
"Этот результат был совершенно неожиданным для теорий раннего формирования галактик и застал астрономов врасплох", - говорится в заявлении Роберто Майолино, со-исследователя и астрофизика из Кембриджского университета и Университетского колледжа Лондона.
|
|
|
|
Вселенная возникла примерно 13,8 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. В первые годы своего существования она выглядела совершенно иначе, чем сияющий, сверкающий космос, который мы видим сегодня.
|
|
|
|
Начиная с 400 000 лет после Большого взрыва и продолжаясь сотни миллионов лет, Вселенная переживала период, известный как "темные века", когда не существовало ни планет, ни звезд, ни галактик.
|
|
|
|
В течение этого времени в темноте плавал только туман из атомов водорода.
|
|
|
|
Но примерно через 680 миллионов лет после Большого взрыва начали формироваться первые звезды и галактики.
|
|
|
|
Они испускали в темноту ультрафиолетовое излучение, которое начало расщеплять атомы водорода и постепенно сделало вселенную прозрачной для света.
|
|
|
|
В течение следующих нескольких миллионов лет образовывалось все больше и больше звезд, которые объединялись в галактики.
|
|
|
|
Через 1,1 миллиарда лет после Большого взрыва космос перестал быть непрозрачным морем черноты, а превратился в прозрачную, освещенную вселенную.
|
|
|
|
Но после анализа галактики ДЖЕЙДС с помощью инструментов визуализации и спектроскопии JWST исследователи обнаружили, что она датируется серединой космических темных веков.
|
|
|
|
В то время нейтральный газообразный водород должен был быть настолько плотным, что подавлял любой свет, испускаемый ранними звездами или галактиками.
|
|
|
|
"Мы действительно не должны были находить галактику, подобную этой, учитывая наше понимание того, как эволюционировала Вселенная", - говорится в заявлении Кевина Хейнлайна, соавтора и астронома из Университета Аризоны.
|
|
|
|
"Мы могли бы представить себе раннюю Вселенную окутанной густым туманом, сквозь который было бы чрезвычайно трудно найти даже мощные маяки, но здесь мы видим луч света из этой галактики, пробивающийся сквозь завесу", - сказал он.
|
|
|
|
"Эта удивительная линия излучения имеет огромное значение для понимания того, как и когда произошла реионизация Вселенной".
|
|
|
|
Команда опубликовала свои выводы в журнале Nature.
|
|
|
|
На данный момент исследователи не уверены, как и почему эта галактика испускала альфа-излучение Лаймена. Но у них есть несколько теорий.
|
|
|
|
Одно из возможных объяснений заключается в том, что НЕФРИТЫ содержат чрезвычайно массивные, горячие звезды, которые гораздо эффективнее вырабатывают ионизирующее излучение, чем обычные звезды сегодняшнего дня.
|
|
|
|
В этом случае эти звезды, возможно, нагрели окружающий газ до температуры, более чем в 15 раз превышающей температуру поверхности Солнца, что привело к чрезвычайно мощному излучению.
|
|
|
|
Альтернативная теория заключается в том, что галактика ДЖЕЙДС содержит активную сверхмассивную черную дыру, и излучение, испускаемое материалом, попадающим в эту черную дыру, ионизирует близлежащий газ.
|
|
|
|
Исследователи нашли некоторые доказательства в поддержку этой идеи. Их измерения размеров НЕФРИТА показывают, что он чрезвычайно компактен, что характерно для галактик с черными дырами.
|
|
|
|
Независимо от того, как свету из этой древней галактики удалось пробиться сквозь тьму ранней Вселенной, его изображение позволяет взглянуть на то, что может быть первым светом от старейшего поколения звезд в космосе, говорят исследователи.
|
|
|
|
Источник
|
